Climatización de un Museo en Madrid

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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA

(ICAI)

GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

Especialidad Mecánica

CLIMATIZACIÓN DE UN MUSEO EN

MADRID

Autor: Ana María López Jiménez

Director: Fernando Cepeda Fernández

Madrid

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BACHILLERATO

1º. Declaración de la autoría y acreditación de la misma.

El autor D. Ana María López Jiménez.

DECLARA ser el titular de los derechos de propiedad intelectual de la obra:

PROYECTO CLIMATIZACIÓN DE UN MUSEO EN MADRID, que ésta es una obra original, y que ostenta la condición de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual.

2º. Objeto y fines de la cesión.

Con el fin de dar la máxima difusión a la obra citada a través del Repositorio institucional de

la Universidad, el autor CEDE a la Universidad Pontificia Comillas, de forma gratuita y no

exclusiva, por el máximo plazo legal y con ámbito universal, los derechos de digitalización, de archivo, de reproducción, de distribución y de comunicación pública, incluido el derecho de puesta a disposición electrónica, tal y como se describen en la Ley de Propiedad Intelectual. El derecho de transformación se cede a los únicos efectos de lo dispuesto en la letra a) del apartado siguiente.

3º. Condiciones de la cesión y acceso

Sin perjuicio de la titularidad de la obra, que sigue correspondiendo a su autor, la cesión de derechos contemplada en esta licencia habilita para:

a) Transformarla con el fin de adaptarla a cualquier tecnología que permita incorporarla a

internet y hacerla accesible; incorporar metadatos para realizar el registro de la obra e incorporar “marcas de agua” o cualquier otro sistema de seguridad o de protección.

b) Reproducirla en un soporte digital para su incorporación a una base de datos electrónica,

incluyendo el derecho de reproducir y almacenar la obra en servidores, a los efectos de garantizar su seguridad, conservación y preservar el formato.

c) Comunicarla, por defecto, a través de un archivo institucional abierto, accesible de modo

libre y gratuito a través de internet.

d) Cualquier otra forma de acceso (restringido, embargado, cerrado) deberá solicitarse

expresamente y obedecer a causas justificadas.

e) Asignar por defecto a estos trabajos una licencia Creative Commons.

f) Asignar por defecto a estos trabajos un HANDLE (URL persistente).

4º. Derechos del autor.

El autor, en tanto que titular de una obra tiene derecho a:

a) Que la Universidad identifique claramente su nombre como autor de la misma

b) Comunicar y dar publicidad a la obra en la versión que ceda y en otras posteriores a través

de cualquier medio.

c) Solicitar la retirada de la obra del repositorio por causa justificada.

d) Recibir notificación fehaciente de cualquier reclamación que puedan formular terceras

personas en relación con la obra y, en particular, de reclamaciones relativas a los derechos de propiedad intelectual sobre ella.

5º. Deberes del autor.

El autor se compromete a:

a) Garantizar que el compromiso que adquiere mediante el presente escrito no infringe ningún

derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o cualquier otro.

b) Garantizar que el contenido de las obras no atenta contra los derechos al honor, a la

intimidad y a la imagen de terceros.

c) Asumir toda reclamación o responsabilidad, incluyendo las indemnizaciones por daños, que

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infracción de derechos derivada de las obras objeto de la cesión.

6º. Fines y funcionamiento del Repositorio Institucional.

La obra se pondrá a disposición de los usuarios para que hagan de ella un uso justo y respetuoso con los derechos del autor, según lo permitido por la legislación aplicable, y con fines de estudio, investigación, o cualquier otro fin lícito. Con dicha finalidad, la Universidad asume los siguientes deberes y se reserva las siguientes facultades:

 La Universidad informará a los usuarios del archivo sobre los usos permitidos, y no

garantiza ni asume responsabilidad alguna por otras formas en que los usuarios hagan un uso posterior de las obras no conforme con la legislación vigente. El uso posterior, más allá de la copia privada, requerirá que se cite la fuente y se reconozca la autoría, que no se obtenga beneficio comercial, y que no se realicen obras derivadas.

 La Universidad no revisará el contenido de las obras, que en todo caso permanecerá bajo

la responsabilidad exclusive del autor y no estará obligada a ejercitar acciones legales en nombre del autor en el supuesto de infracciones a derechos de propiedad intelectual derivados del depósito y archivo de las obras. El autor renuncia a cualquier reclamación frente a la Universidad por las formas no ajustadas a la legislación vigente en que los usuarios hagan uso de las obras.

 La Universidad adoptará las medidas necesarias para la preservación de la obra en un

futuro.

 La Universidad se reserva la facultad de retirar la obra, previa notificación al autor, en

supuestos suficientemente justificados, o en caso de reclamaciones de terceros.

Madrid, a 19 de Julio de 2018

ACEPTA

Fdo

Motivos para solicitar el acceso restringido, cerrado o embargado del trabajo en el Repositorio Institucional:

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Declaro, bajo mi responsabilidad, que el Proyecto presentado con el título CLIMATIZACIÓN DE UN MUSEO EN MADRID

en la ETS de Ingeniería - ICAI de la Universidad Pontificia Comillas en el curso académico 2017/18 es de mi autoría, original e inédito y

no ha sido presentado con anterioridad a otros efectos. El Proyecto no es plagio de otro, ni total ni parcialmente y la información que ha sido tomada

de otros documentos está debidamente referenciada.

Fdo.: Ana María López Jiménez Fecha: 16/07/2018

Autorizada la entrega del proyecto EL DIRECTOR DEL PROYECTO

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Autor: López Jiménez, Ana María

Directores: Cepeda Fernández, Fernando

Entidad Colaboradora: ICAI - Universidad Pontificia Comillas

La finalidad de este proyecto fin de grado es el estudio y diseño de los elementos

para habilitar la climatización de un museo situado en Madrid. El proyecto ha sido

realizado dentro de los márgenes que marca la legislación española actualmente.

El edificio está compuesto por un sótano, planta baja, primera, segunda, tercera,

cuarta, galerías y cubiertas. Dentro del museo existen espacios dedicados a diferentes

fines, desde salas de exposiciones, hasta una cafetería y zonas de trabajo. Cabe

mencionar que al ser el fin de cada zona distinto, las condiciones climatológicas por las

que hay que velar en cada espacio serán diferentes.

Para poder comenzar con el diseño del sistema de climatización del edificio

necesitamos saber las características constructivas del mismo. Hemos de considerar los

diferentes coeficientes de transmisión de los materiales constructivos, así como la

orientación de las salas.

En segundo lugar, hemos de conocer las condiciones de humedad y temperatura

que se dan en el lugar donde está ubicado el museo, Madrid. En concreto, nos interesa

conocer los momento más desfavorables de frío y calor del año para el diseño las

instalaciones de calefacción y refrigeración correspondientes. Se detallará también

cuáles son las condiciones interiores por las que habrá que velar.

La tecnología empleada en la climatización de una sala será específica según su

finalidad y tamaño. Para los espacios dedicados a la exposición de obras de arte se

procederá a la instalación de climatizadores, alejados de la propia habitación para evitar

que las piezas sufran debido a la posible humedad. Para las zonas de trabajo con salas

de menor tamaño, se emplearán fancoils. El área total de todos los espacios a climatizar

es 15925m2.

Una vez calculadas las cargas a combatir en cada sala, se ha procedido al diseño

de las redes de tuberías de agua caliente y agua fría, y al dimensionamiento de los

(8)

Para el circuito de calor se ha instalado una caldera, y para la producción de frío

dos equipos frigoríficos, todos ellos situados en las cubiertas. Las bombas de agua se

encuentran también en las cubiertas y se han diseñado de tal manera que sean capaces

de vencer las pérdidas de cargas producidas por las tuberías.

Por último, se ha realizado el presupuesto de los distintos elementos que

componen la instalación. La cifra asciende a 2.072.383€, siendo el precio por metro

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Author: López Jiménez, Ana María

Directors: Cepeda Fernández, Fernando

Collaborating Entity: ICAI - Universidad Pontificia Comillas

The aim of this end-of-degree project is the study and design of the elements to

air condition a museum located in Madrid. The project has been conducted respecting

the standards given by the current Spanish legislation.

The building is composed of a basement, a ground, a first, a second, a third and

a fourth floor, galleries and roofs. Inside the museum there are areas dedicated to

different purposes, from expositions halls, to cafés or work zones. As each area has a

specific purpose, the climate conditions they need to have will be different one to

another.

In order to start with the design of the air conditioning system of the building it

is necessary to know the structural characteristics of it. We have to consider the

different transfer coefficients of the materials, as well as the orientation of the rooms.

Secondly, we have to know about the humid conditions and temperature from

the place where the museum is located, Madrid. To be more precise, our interest is to

know the time of least cold and heat during the year, for the design of the pertinent

facilities of heating and refrigeration. It will also be detailed which are the interior

conditions to look for.

The technology employed in the air conditioning of a room/hall will be specified

according to his objective and size. For the areas dedicated to the exhibition of pieces of

art we will proceed to the installation of air-conditioners, far from the room in order to

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Once calculated the charges to fight in each room, we have proceeded to the

design of the net of pipes of hot water and cold water, and the sizing of the different

conduits that will transport the air from the air-conditioners. As well, It has been chosen

the grilles and diffusers that will be set in each room for the best distribution of the air.

For the circuit of heat a boiler has been installed, and for the production of cold,

two cooling equipments, all located in the roofs. The water pumps can also be found in

the roofs and it has been designed in such a way so they are capable of/can defeat/resist

the losses of charges caused by the pipes.

Finally, a budget has been made of the different elements that form the

installation. The figure rise to 2.072.383€, being the price for each air-conditioned

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I. MEMORIA DESCRIPTIVA. ... 15

1. Introducción. ... 15

1.1. Motivación del proyecto. ... 15

1.2. Objeto del proyecto. ... 15

1.3. Normativa a cumplimentar. ... 16

2. Bases para el diseño. ... 16

2.1. Descripción edificio. ... 16

2.2. Condiciones exteriores ... 17

2.3. Condiciones interiores. ... 17

2.4. Coeficientes de transmisión... 18

2.5. Cargas internas ... 18

2.6. Ventilación. ... 18

3. Cálculo de Cargas térmicas. ... 19

3.1. Cargas en Verano: ... 19

3.2. Cargas en Invierno: ... 22

3.3. Resumen Cargas ... 23

4. Diseño de la instalación. ... 29

4.1. Red de tuberías. ... 29

4.2. Red de conductos. ... 32

5. Elección de equipos y elementos terminales. ... 34

5.1. Climatizadores. ... 34

5.2. Fancoils. ... 41

5.3. Sistemas frigoríficos ... 45

5.4. Calderas. ... 45

5.5. Elementos terminales: Difusores y Rejillas. ... 45

5.6. Bombas ... 53

II. PRESUPUESTO. ... 54

1. Grupos frigoríficos. ... 54

2. Caldera. ... 54

3. Climatizadores. ... 54

4. Fancoils. ... 57

5. Bombas. ... 57

6. Tuberías. ... 58

(12)

III. ANEXOS. ... 63

1. Bocetos plantas. ... 63

1.1. Planta sótano: ... 63

1.2. Planta baja: ... 63

1.3. Planta primera y entreplanta: ... 64

1.4. Planta segunda: ... 64

1.5. Planta tercera: ... 64

1.6. Planta cuarta: ... 65

2. Anexos calidad del aire. ... 65

3. Cálculo de cargas. ... 66

3.1. Hoja excel de cargas en verano. ... 66

3.2. Tabla1. ... 67

3.3. Tabla 2. ... 68

3.4. Tabla 3. ... 69

3.5. Tabla 4. ... 70

3.6. Hoja excel de cargas en invierno. ... 71

3.7. Factores de viento. ... 71

4. Anexos diseño tuberías. ... 72

4.1. Tabla cálculo de tuberías agua fría a10ºC según el diagrama de Moody y ecuaciones anexas para tuberías de acero DIN 2440 y 2448. ... 72

4.2. Tabla cálculo de tuberías agua caliente a 90ºC según el diagrama de Moody y ecuaciones anexas para tuberías de acero DIN 2440 y 2448. ... 73

4.3. Tabla accesorio para tuberías: ... 74

4.4. Esquemas valvulería. ... 75

4.5. Excells cálculo de tuberías. ... 76

5. Anexos diseño red de conductos. ... 80

5.1. Accesorios de conductos. ... 81

5.2. Tabla equivalencia conductos circulares y rectangulares. ... 82

5.3. Ejemplo camino crítico conductos. ... 83

6. Tabla elección difusores TROX. ... 85

7. Tabla elección rejillas TROX. ... 85

8. Características caldera. ... 86

9. Características equipos frigoríficos. ... 86

(13)

13. Características rejillas. ... 89

IV. PLIEGO DE CONDICIONES. ... 90

1. OBJETO. ... 90

2. TRABAJOS COMPRENDIDOS. ... 90

1.1. Máquinas enfriadoras. ... 90

1.2. Unidades de tratamiento de aire. ... 91

1.3. Fancoils. ... 93

1.4. Ventiladores. ... 95

1.5. Bombas. ... 97

1.5. Valvulería. ... 98

1.6. Compuertas cortafuego. ... 101

1.7. Tuberías. ... 101

1.8. Conductos de aire. ... 102

1.9. Aislamiento tuberías. ... 104

1.10. Aislamiento de conductos. ... 105

1.11. Protección del aislamiento... 105

1.12. Automatismos... 105

1.13. Difusores de aire. ... 106

1.14. Rejillas. ... 106

2. TRABAJOS COMPLEMENTARIOS COMPRENDIDOS. ... 107

3. MONTAJE DEL EQUIPO. ... 107

1. Coordinación del trabajo con otros oficios. ... 107

2. Planos de taller. ... 108

3. Inspección de los trabajos. ... 108

4. Modificaciones a los planos y especificaciones. ... 108

5. Limpieza general. ... 109

4. ENSAYOS. ... 109

1. Ensayos e inspección en fábrica. ... 109

2. Ensayos parciales en obra. ... 109

3. Ensayo de materiales. ... 109

4. Pruebas finales de recepción. ... 109

5. GARANTÍAS. ... 110

V. BIBLIOGRAFÍA. ... 111

(14)

1.2. Red de conductos planta sótano. ... 112

1.3. Red de tuberías galerías. ... 112

1.4. Red de conductos galerías. ... 112

1.5. Red de tuberías planta baja. ... 112

1.6. Red de conductos planta baja. ... 112

1.7. Red de tuberías planta primera/entreplanta. ... 112

1.8. Red de conductos planta primera/entreplanta... 112

1.9. Red de conductos planta segunda. ... 112

1.10. Red de tuberías planta tercera. ... 112

1.11. Red de conductos planta tercera. ... 112

1.12. Red de tuberías planta cuarta... 112

1.13. Red de conductos planta cuarta. ... 112

1.14. Red de tuberías cubiertas. ... 112

1.15. Red de conductos cubiertas. ... 112

2. Esquemas de principio. ... 112

2.1. Esquema de principio de calor. ... 112

(15)

15

I.

MEMORIA DESCRIPTIVA.

1.

Introducción.

1.1. Motivación del proyecto.

Con este trabajo pretendo poner en práctica mis conocimientos estudiados al

cursar la asignatura de Climatización, profundizando el estudio en dicha materia. En un

edificio, es necesario que exista un compromiso entre bienestar y ahorro energético. La

finalidad es perseguir un edificio climatizado eficientemente, optimizando el consumo

de energía y asegurando el confort de la persona en la ejecución de su actividad.

El edificio se va habilitar como museo, siendo imprescindible la sensación de

confort de los visitantes para que puedan disfrutar tranquilamente de la actividad de

ocio. Otro aspecto que hay que tener muy presente es el patrimonio cultural que albergá

el edificio. Es de suma importancia que las obras de arte se mantengan en las mejores

condiciones posibles, evitando así su deterioro.

1.2. Objeto del proyecto.

Con este trabajo se pretenden lograr diversos objetivos. El objetivo principal es

el diseño del sistema de climatización de un museo en Madrid.

Para alcanzar el objetivo principal ha sido necesario el cumpliminto de objetivos

secundarios. En primer lugar se ha realizado el estudio de la normativa aplicable y de

obligado cumplimiento. Después, se ha precedido a realizar los cálculos de cargas, y

diseño de redes y equipos. Por último se ha procedido a la elaboración de planos y

presupuesto del proyecto.

A nivel personal este proyecto alberga otros objetivos. Ha supuesto el

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16

también, el alcanzar una mayor fluidez en herramientas como Autocad y excel para el

diseño e interpretación gráfica.

1.3. Normativa a cumplimentar.

La normativa de necesario cumplimiento que se aplicará en la instalación está

compuesta por:

 Real Decreto 1027/2007, de 20 de Julio, por el que se aprueba el “Reglamento

de instalaciones en edificios” (RITE). (Actualizado a abril de 2013).

 Real Decreto 314/2006 de 17 de marzo por el que se aprueba el Código Técnico

de la Edificación (CTE).

 Normas UNE de obligado cumplimiento.

2.

Bases para el diseño.

2.1.Descripción edificio.

El museo localizado en la ciudad de Madrid, es planta rectangular, y está formado

por un sótano, planta baja, primera, segunda, tercera, cuarta, y una entreplanta situada

entre la primera y la segunda. Existen además, unas galerías que se encuentran entre el

sótano y la planta baja cuyo espacio, junto con el de las cubiertas, es útil para la

instalación de los equipos.

Los anexo 1, son unos bocetos de las plantas en los que se distinguen las salas que

han de ser climatizadas. A cada planta se le ha asignado una letra, siendo la letra A para

el sótano, la letra B para la planta baja, la C para la planta primera, la G para la

entreplanta, la D para la planta segunda, la E para la tercera, y la letra F para la planta

cuarta. A su vez, cada sala ha sido numerada dentro de su planta para su clasifiación. El

número total de salas que deben gozar de una adecuada climatización es 184. El área

total de las zonas aclimatizar en cada planta es de 15925m2.

Dentro del mismo museo nos encontramos zonas habilitadas para distintintos usos

que se han de tener en cuenta a la hora de establezer exigencias. La gran mayoría de

(17)

17

niveles de ruido y la buena preservación de las obras de arte. No obstante, el edificio

dispone también de oficinas, cafetería, tienda, sala de conferencias, salón de actos,

biblioteca, y otras salas cuyos requerimientos son distintos a la hora de climatizarlas.

En cuanto a la orientación del edificio, el Sur correponde con la entrada principal

(sala B6), la pared perteciente a la cafetería (sala B2) estaría orientado al Oeste.

Existen ventanas en las paredes orientadas al Sur, al Este y al Oeste, no existiendo

en las pared de la fachada orientada al norte. En el edificio entra también la luz através

de dos critaleras de 430m2 situadas en las cubiertas.

2.2.Condiciones exteriores

Para el cálculo de las carga dentro de un edificio, es de vital importancia conocer

la localización del mismo así como las condiciones térmicas e higrométricas que se dan

en dicha región. Las condiciones térmicas e higrométricas se han considerado según la

norma UNE y datos climáticos trihorarios para Madrid dados por la AEMET. Con esta

situación, las condiciones consideradas son:

Situación: Madrid

Latitud: 40º

Altitud sobre el mar: 650m

Temperatura seca en Invierno: -4.4ºC

Humedad relativa en Invierno: 80%

Temperatura seca en Verano: 36.2ºC

Humedad relativa en Verano: 27%

2.3. Condiciones interiores.

El RITE nos marca el bienestar e higiene que se ha de dar en las instalaciones

térmicas en el artículo 11 capítulo II.Exigencias técnicas. Las condiciones que se han de

(18)

18

Temperatura interior Verano: 24ºC

Humedad relativa interior Verano: Entre el 40% y el 55%

Temperatura interior Invierno: 22ºC

Humedad relativa interior Invierno: Entre el 45% y el 55%

2.4. Coeficientes de transmisión.

Los coeficientes de transmisión considerados, en los distintos elementos del

edificio, son los sigueintes:

Cristal ventanas K = 3,2 kcal/h.m².ºC R=0.48

Pared exterior K = 0,26 kcal/h.m².ºC

Cubierta K = 0,37 kcal/h.m².ºC

Solera K = 0,9 kcal/h.m².ºC

Tabiques K=1.2 kcal/h.m².ºC

Puertas K=2 kcal/h.m².ºC

Techos K=2.02 kcal/h.m².ºC

2.5. Cargas internas

Las cargas internas se tienen en cuenta a la hora de realizar los cálculos de las cargas

térmicas en verano, y son las relacionadas con la iluminación, la ocupación de personas

y los equipos.

Iluminación 35 W/m².

Ocupación 1 persona cada 6 m²

Equipos 20W/m².

2.6.Ventilación.

El RITE en el IT 1.1.4.2.2 señala las categorías de calidad del aire interior en

(19)

19

categoría de calidad del aire interior (IDA) que se debe alcanzar debe ser o IDA 2 o

IDA3. En anexo 2 se encuentan dicha clasificación obtenida del RITE.

IDA2 45 m³/h (12.5 l/s)

IDA3 28.8 m³/h (8 l/s)

3.

Cálculo de Cargas térmicas.

El cálculo de cargas en una sala se ha de realizar para la situación más desfavorable

tanto en invierno como en verano.Dicho momento en invierno corresponde con las 8

de la mañana del mes de enero, y en verano se han de considerar otros factores como la

orientación y la superficie acristalada de la habitación. Este momento crítico en verano

suele ser las 15 horas del mes de Julio aunque puede ser a otra hora o mes distinto.

3.1.Cargas en Verano:

El cálculo de cargas térmicas que se producen en verano se ha realizado con la

ayuda de una tabla excel introduciendo las fórmulas correspondientes a la teoría de

climatización, que se explica a continuación. En el anexo 3.1. se recoge un ejemplo de

hoja de cálculo de una de las salas. Este cálculo se ha realizado para todas las

habitaciones.

Según la procedencia de la carga térmica, se puede clasificar en aportaciones

exteriores y aportaciones interiores.

Calor externo:

 Insolación a través del vidrio:

La ecuación que nos permite calcular la carga térmica por insolación (I) en Kcal/h es

la siguiente:

(20)

20

Siendo:

Ma Máxima aportación solar através del cristal. Empleando tabla anexo 3.3.

Mu Coeficiente de correción por el tipo de marco de la ventana.

L Coeficiente por limpieza del cristal.

Alt Coeficiente por altitud.

Fa Factor de almacenamiento a través del vidrio

Fv Factor de ganacia solar a través del vidrio

S Superficie del vidrio en m2.

 Diferencia de temperatura a través del vidrio:

El calor que llega a través de los cristales es también debido a la diferencia de

temperatura entre fuera y dentro de la sala. Este calor viene dado en Kcal/h por esta

expresión:

Donde:

K Coeficiente de transmisión.

S Superficie en m2.

∆T Diferencia de temperatura corregida. A su vez se puede expresar como:

;

Siendo C1 la correción de la temperaturaen función de la hora

considerada, y C2 la correción de la temperaturaen función del mes

considerado.

 Aportaciones por muros

El calor a través de los muros se calcula de la siguente forma:

(21)

21

K Coeficiente de transmisión.

S Superficie en m2.

∆Te Diferencia equivalente corregida.Que se calcula a partir de la siguiente

expresión:

Cuyos parámetros a,∆Tes, G, Rs, Rm, ∆Temy ∆tes están definidos en el

anexo 3.5.

 Aportaciones por techo

Cálculo similar al de las cargas producidas por la transmisión de los muros, pero

utilizando el anexo 3.4.

 Aportaciones por suelo

Calor interno:

 Ganancias de calor debidas a los ocupantes

El calor produucido por las personas viene dado por:

N Número de personas esperadas en una sala. La proprción de personas pr metro

cuadrado esperada ha sido dada previamente.

Qp Calor que emite una persona.

La tabla del anexo 3., recoge el valor del calor que emite una persona según las

circunstancias en las que se encuentra.

 Ganancias por iluminación.

El calor desprendido por la iluminación forma parte del calor sensible. Previamente

(22)

22

debido al alumbrado en cada sala basta con multiplicar dicho factor por el área de la

habitación.

 Cargas por inflitración.

El edificio se encuentra en sobrepresión, por lo tanto no se consideran cargas por

infiltración.

3.2.Cargas en Invierno:

Para carcular las pérdidas en invierno nos hemos ayudado de otra hoja excel, en la

cual introducimos para cada sala la superficie de cristales, muros exteriores, cubierta,

suelo y de paredes que dan a locales no climatizados. Tenemos en cuenta los distintos

coeficientes de transmisión de cada elemento y la orientación en el caso de cristales y

muros. En el anexo 3.6. se muestra un ejemplo de la tabla que se ha realizado para el

cálculo de una habitación. Este cálculo se ha realizado para todas las salas.

La ecuacíon para hayar las pérdidas que produce cada elemento es la siguiente:

Siendo S y K la superficie y el coeficiente de transmisión ya mencionados. ∆T es

el incremento de temperatura entre el interior y el exterior. Y fv es el factor de viento

que varía según el material del elemento y la orientación del mismo. Dichos valores se

pueden encontrar en el anexo 3.7.

Las pérdidas totales en invierno son, por tanto, la suma de todas las pérdidas

producidas por cada elemento. A esto, hay que añadirle las pérdidas por el caudal de

aire exterior que llega, definido por:

(23)

23

En cuanto a las cargas interiores en invierno no contabilizan, ya que el calor

producido por las personas, equipos, e iluminación hace que aumente de calor en una

sala, por lo que no se trataría de la situación más desfavorable.

3.3.Resumen Cargas.

Los cálculos de las carga obtenidos tanto para invierno como para verano en

cada zona se encuentran recogidos en la siguiente tabla. Las tablas Excel de cada sala no

se han incluido en la memoria por su gran extensión.

Verano (Kcal/h) Invierno (Kcal/h)

PLANTAS Sala Área

Calor

total efectivo

Calor

Total

Pérdidas

por transmisión

Calidad

de aire

Planta A1 12,74 1534 1768 1501 IDA 2

sótano A2 22,82 3543 4011 2162 IDA 2

A3 23,08 2389 2857 1383 IDA 2

A4 20,10 4021 4373 2167 IDA 2

A5 27,56 3915 4501 2335 IDA 2

A6 19,34 1879 2230 1012 IDA 2

A7 249,71 35272 50853 5045 IDA 3

A8 27,77 2745 3331 1225 IDA 2

A9 26,00 2480 2948 1190 IDA 2

A10 20,98 2078 2429 1284 IDA 2

A11 497,63 45277 54992 9981 IDA 2

A12 80,29 7344 8866 2151 IDA 2

A13 37,07 3459 4390 1931 IDA 2

A14 60,80 5901 7071 2325 IDA 2

A15 119,19 15954 22097 3543 IDA 3

A16 51,23 4800 5853 1361 IDA 2

A17 25,53 2548 3016 1410 IDA 2

A18 89,79 8522 10278 2636 IDA 2

A19 81,86 8541 10297 2719 IDA 2

(24)

24

Verano (Kcal/h) Invierno (Kcal/h)

PLANTAS Sala Área

Calor

total efectivo

Calor

Total

Pérdidas

por transmisión

Calidad

de aire

Planta A21 66,80 6384 7671 1887 IDA 2

sótano A22 180,83 16776 20287 3666 IDA 2

A23 198,88 18835 22697 5593 IDA 2

A24 37,44 3855 4558 2181 IDA 2

A25 47,67 5006 5942 2720 IDA 2

A26 49,05 4964 5900 2109 IDA 2

A27 34,72 5325 5325 1629 IDA 2

Planta B1 46,62 5546 7419 1194 IDA 3

Baja B2 113,94 13475 16097 2030 IDA 3

B3 135,20 12029 14253 2110 IDA 2

B4 106,20 9147 10496 1894 IDA 3

B5 279,74 24032 29533 1295 IDA 2

B6 471,76 43033 52280 1989 IDA 2

B7 75,99 7825 9302 1764 IDA 2

B8 71,95 6475 7880 1432 IDA 2

B9 158,90 13415 16458 846 IDA 2

B10 79,75 6721 8242 1456 IDA 2

B11 142,38 15184 15184 1731 IDA 2

B12 280,33 24068 29569 1295 IDA 2

B13 145,19 12957 15766 2149 IDA 2

B14 137,67 12895 15508 2259 IDA 2

B15 182,52 16628 20139 1276 IDA 2

B16 295,37 26847 32583 1789 IDA 2

B17 86,39 8790 10429 2708 IDA 3

Planta C1 157,24 16959 20003 2813 IDA 2

Primera C2 158,27 15716 18760 2191 IDA 2

C3 101,20 8846 10836 1652 IDA 2

C4 525,64 47905 58205 3294 IDA 2

(25)

25

Verano (Kcal/h) Invierno (Kcal/h)

PLANTAS Sala Área

Calor

total efectivo

Calor

Total

Pérdidas

por transmisión

Calidad

de aire

C6 38,21 3392 4095 1025 IDA 2

Planta C7 97,93 9641 11458 1500 IDA 2

Primera C8 100,85 10795 12726 1584 IDA 2

C9 18,45 1653 2004 609 IDA 2

C10 17,64 1599 1950 601 IDA 2

C11 67,16 6121 7408 1806 IDA 2

C12 37,37 3162 3865 1513 IDA 2

C13 98,92 9075 10948 2258 IDA 2

C14 102,22 9872 11803 1088 IDA 2

C15 317,12 28394 34598 2317 IDA 2

C16 47,95 4302 5238 1176 IDA 2

C17 111,30 9592 11816 1429 IDA 2

C18 195,72 17863 21726 1291 IDA 2

C19 156,76 15345 18388 2771 IDA 2

C20 157,69 13712 16756 1525 IDA 2

C21 281,01 54957 60134 4457 IDA 2

C22 281,01 54957 60134 4457 IDA 2

Entre G1 87,95 7745 9501 1622 IDA 2

planta G2 23,35 2259 2727 1174 IDA 2

G3 21,55 2100 2568 1025 IDA 2

G4 65,01 5900 7277 1806 IDA 2

G5 73,68 6799 8203 1975 IDA 2

G6 27,73 2661 3247 1156 IDA 2

G7 100,82 8824 10813 1655 IDA 2

Planta D1 100,64 12020 14010 4571 IDA 2

Segunda D2 110,41 11412 13519 1927 IDA 2

D3 147,90 12858 15784 1759 IDA 2

D4 403,24 37234 45076 3182 IDA 2

(26)

26

Verano (Kcal/h) Invierno (Kcal/h)

PLANTAS Sala Área

Calor

total efectivo

Calor

Total

Pérdidas

por transmisión

Calidad

de aire

Planta D6 76,47 6950 8472 1519 IDA 2

Segunda D7 51,20 4769 5822 1264 IDA 2

D8 34,80 3157 3859 815 IDA 2

D9 60,77 5785 6955 1970 IDA 2

D10 69,17 6385 7789 1806 IDA 2

D11 127,56 11270 13728 1890 IDA 2

D12 49,75 4507 5443 1191 IDA 2

D13 35,28 3190 3892 822 IDA 2

D14 398,58 36715 44440 2963 IDA 2

D15 45,27 4135 5072 1163 IDA 2

D16 159,50 13805 16961 1787 IDA 2

D17 112,29 10258 12351 1831 IDA 2

D18 99,69 10573 12505 2894 IDA 2

Planta E1 161,96 14136 17297 1201 IDA 2

Tercera E2 160,15 14158 17318 1550 IDA 2

E3 290,96 22615 24371 2688 IDA 2

E4 12,03 1098 1332 556 IDA 2

E5 14,87 1311 1545 655 IDA 2

E6 11,66 1090 1324 590 IDA 2

E7 15,59 1506 1857 670 IDA 2

E8 12,06 1118 1352 590 IDA 2

E9 15,21 1479 1831 662 IDA 2

E10 47,57 4427 5363 1315 IDA 2

E11 43,77 3647 4466 356 IDA 2

E12 14,52 1289 1523 654 IDA 2

E13 538,89 39802 41558 1800 IDA 2

E14 72,03 6634 8039 1681 IDA 2

E15 34,80 3157 3859 812 IDA 2

E16 61,06 5806 6976 1968 IDA 2

(27)

27

Verano (Kcal/h) Invierno (Kcal/h)

PLANTAS Sala Área

Calor

total efectivo

Calor

Total

Pérdidas

por transmisión

Calidad

de aire

Planta E18 535,62 39810 41566 2074 IDA 2

Tercera E19 164,13 12716 13535 1898 IDA 2

E20 102,86 8234 8820 1734 IDA 2

E21 13,56 1304 1538 823 IDA 2

E22 17,19 1599 1950 662 IDA 2

E23 13,74 1220 1454 601 IDA 2

E24 17,19 1599 1950 662 IDA 2

E25 13,96 1234 1468 604 IDA 2

E26 17,16 1597 1948 661 IDA 2

E27 24,21 2400 2869 1215 IDA 2

E28 32,23 2789 3374 647 IDA 2

E29 6,54 702 820 741 IDA 2

E30 11,94 1196 1430 799 IDA 2

E31 14,65 1464 1698 1045 IDA 2

E32 37,94 3410 4113 1190 IDA 2

E33 39,38 3732 4551 1209 IDA 2

E34 11,88 1267 1501 974 IDA 2

E35 11,63 1175 1409 794 IDA 2

E36 82,92 7503 9141 1504 IDA 2

Planta F1 236,06 23233 24404 2886 IDA 2

Cuarta F2 133,45 13457 14628 1443 IDA 2

F3 144,90 15542 18351 1358 IDA 2

F4 432,99 49048 63093 1524 IDA 2

F5 21,23 2358 2826 618 IDA 2

F6 43,96 4698 5517 902 IDA 2

F7 21,04 2344 2812 619 IDA 2

F8 22,19 2504 2972 791 IDA 2

F9 15,82 1942 2293 998 IDA 2

F10 22,37 2658 3126 1133 IDA 2

(28)

28

Verano (Kcal/h) Invierno (Kcal/h)

PLANTAS Sala Área

Calor

total efectivo

Calor

Total

Pérdidas

por transmisión

Calidad

de aire

F12 20,69 2297 2648 916 IDA 2

Planta F13 17,04 1968 2319 817 IDA 2

Cuarta F14 141,90 15755 18564 3032 IDA 2

F15 29,85 3378 3963 1082 IDA 2

F16 59,18 6294 7465 1120 IDA 2

F17 29,85 3378 3963 1082 IDA 2

F18 22,07 2594 3062 1142 IDA 2

F19 15,15 1785 2136 736 IDA 2

F20 15,15 1785 2136 736 IDA 2

F21 15,15 1785 2136 736 IDA 2

F22 15,15 1785 2136 736 IDA 2

F23 11,43 1187 1421 356 IDA 2

F24 123,20 12715 15173 356 IDA 2

F25 211,05 22291 26388 1195 IDA 2

F26 15,75 1739 2090 454 IDA 2

F27 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F28 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F29 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F30 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F31 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F32 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F33 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F34 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F35 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F36 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F37 15,81 1739 2094 455 IDA 2

F38 15,81 1739 2040 356 IDA 2

F39 15,81 1739 2040 356 IDA 2

F40 15,81 1739 2040 356 IDA 2

(29)

29

Verano (Kcal/h) Invierno (Kcal/h)

PLANTAS Sala Área

Calor

total efectivo

Calor

Total

Pérdidas

por transmisión

Calidad

de aire

F42 15,81 1739 2040 356 IDA 2

Planta F43 15,81 1739 2040 356 IDA 2

Cuarta F44 15,81 1739 2040 356 IDA 2

F45 15,81 1739 2040 356 IDA 2

F46 15,81 1739 2040 356 IDA 2

F47 15,81 1739 2040 356 IDA 2

F48 15,81 1739 2040 356 IDA 2

F49 62,38 6693 7863 1168 IDA 2

F50 14,98 1550 1784 554 IDA 2

F51 25,78 2962 3430 1206 IDA 2

F52 10,08 1267 1487 876 IDA 2

F53 10,08 1190 1410 686 IDA 2

F54 10,08 1190 1410 686 IDA 2

F55 10,08 1190 1410 686 IDA 2

F56 34,88 3773 4475 745 IDA 2

F57 35,61 3799 4501 541 IDA 2

4.

Diseño de la instalación.

4.1. Red de tuberías.

Antes de comenzar con el diseño de la red de tuberías, se ha determinado qué salas

van a ser climatizadas con fancoils y cuáles con climatizadores. Para las salas de gran

tamaño destinadas a salon de actos, sala de conferencias u similar, se ha elegido el

empleo de climatizadores por su gran capacidad. También se han elegido climatizadores

en las salas en donde se encuentran obras de arte como son las salas de exposiciones o

los almacenes con el fin de proteger los elementos artísticos frente a la humedad. En

cambio, en las oficinas y otras salas de uso similar se ha establecido el uso de fancoils.

(30)

30

nº de salas con

Climatizador

nº de salas con

Fancoil

Planta Sótano 11 15

Planta Baja 17 1

Planta Primera 20 2

EntrePlanta 7 0

Planta Segunda 18 0

Planta Tercera 5 31

Planta Cuarta 3 54

Se ha elegido realizar cuatro circuitos de tuberías distintos, dos circuitos que

transportan el agua a climatizadores y dos circuitos que suministran agua a los fancoils.

En la tabla hemos separado dichos circuitos por colores. En total hay 81 salas con

climatizador y 103 salas con fancoils.

Los climatizadores que acondicionarán las salas de las plantas Sótano, baja, primera

y segunda, están situados en una planta galería que se encuentra entre la planta sótano y

la planta baja. Denominamos dicho cricuito como circuito 1. El número de

climatizadores en total de dicho circuito es de 48.

Los climatizadores que acondicionarán las salas de la entre planta, planta segunda,

planta tercera y planta cuarta, están situados en las cubierta. Dicho circuito corresponde

con el circuito 2. El número de climatizadores en total de dicho circuito es de 33.

El circuito 3 es el que transporta el agua a los fancoils localizados en las plantas

sótano, baja y primera. El número total de salas climatizadas con fancoils es de 49.

Y por último, el circuito 4 es el encargado de suministrar el agua a los fancoils

situados en la planta cuarta.

Los fancoils se encuentran en las mismas salas, ya que no son de gran tamaño y no

(31)

31

Para dimensionar las tuberías de los 4 circuitos se ha de tener en cuenta que hay

cuatro tubos por cada circuito, dos de agua caliente (uno de impulsión y otro de

retorno), y dos de agua fría (siendo también uno para el agua de impulsión y otro para el

agua de retorno).

En cada circuito se han enumerado los tramos para el camino de la batería más

alejada de la sala de bombas, es decir, el camino más crítico. Se considera un tramo

nuevo cuando se llega a un nodo en donde el caudal aumenta debido a que se añade el

caudal proveniente de otros equipos. En concreto, en el circuito 1 encontramos 12

tramos, en el circuito 2 tenemos 15, en el circuito 3 diferenciamos 13, y en el circuito 4

establecemos 25 tramos.

El caudal de agua que se le debe de suministrar a cada fancoil o climatizador de una

sala, viene dado por la siguiente expresión:

Donde para el agua fría C es el calor total efectivo en verano (Kcal/h) en el caso de

los fancoils, y el calor total en verano (Kcal/h) en el caso de tratarse de climatizadores.

Para el agua caliente C corresponde con las cargas totales en invierno (Kcal/h).

∆T es el incremento de temperatura del agua. En el caso del agua caliente la

diferencia es de 10ºC, y en el caso de agua fría es de 5ºC.

Ya con la aproximación de caudales esperados, elegimos las tuberías adecuadas

acorde con el artículo 12 del RITE de eficiencia enegética y con la ayuda de la tabla del

anexo 4.1. y 4.2.. La pérdida de carga de la tubería seleccionada en cada tramo no

puede ser superior a 30 mmca, y la velocidad del fluido ha de ser inferior de 2 m/s.

En todo el recorrido se ha de tener en cuenta las pérdidas de carga producidas por

los codos y las tes. Multiplicamos por dos dichas pérdidas de carga, ya que el recorrido

(32)

32

producidas por la valvulería de la bomba y las válvulas de la batería del climatizador o

fancoil. Todas estas pérdidas se encuentran tabuladas según el diámetro de la tubería y

están recogidas en la tabla anexo 4.3.. La valvulería de las bombas y de las baterías de

los climatizadores y fancoil está detallada en el anexo 4.4.. Una vez terminado los

cálculos de las pérdidas, consideramos un porcentaje de seguridad del 10%.

El anexo 4.5 recoge las tablas excel de los caminos críticos de los cuatro circuitos,

tanto para las tuberías de agua caliente como de agua fría.

4.2. Red de conductos.

La red de conductos es la encargada de la distribución de aire a lo largo del

edificio. Se distinguen dos clases de conductos, los de impulsión y los de

retorno/extracción. El aire tratado en los equipos de climatización es transportado a la

sala a climatizar a través de los conductos de impulsión, mientras que la función de los

conductos de retorno/extracción es llevar el caudal de retorno de vuelta a la U.T.A.

A cada sala se le ha de suministrar un caudal de aire calculado. Dicho caudal de

aire es distribuido a través de conductos a lo largo de la sala, de tal manera que se

mantengan unas condiciones homogéneas en toda la habitación. Al final de cada

conducto de impusión se coloca un difusor. En el reparto de los difusores a lo largo de

la sala se ha de respetar que la distancia entre ellos sea aproximadamente entre 2,3 y 3

metros, y que la distancia de un difusor con la pared no ha ser inferior a la mitad de la

distancia anterior.

Una vez hecho el reparto de caudales de aire en la sala, elegimos el camino

crítico para el dimensionamiento de conductos. Consideramos el camino crítico como el

más alejado del climatizador. Enumeramos los tramos que existen, considerando un

tramo nuevo cada vez que se da un aumento de caudal.

Cada tramo ha de soportar un caudal de aire concreto. La pérdida de carga

debida a los conductos no puede ser superior a 0.1 mm.c.a/m, por lo que se ha fijado

(33)

33

para el cálculo de pérdidas de carga de aire de los conductos circulares, que se encuentra

en el anexo 5.1, determinamos la dimensión que ha de tener el conducto circular para

transportar el aire solicitado, y la velcidad a la que iría ese caudal de aire.

Por problemas de espacio se han elegido conductos rectangulares. Se ha buscado

la equivalencia entre el conducto circular, hallado para cada tramo, y un conducto

rectangular con unas dimensiones axb. Para dichas transformación se ha empleado el

diagrama del anexo 5.3..

Cada tramo tiene una longitud concreta que contribuye a el aumento de la

pérdida de carga. Los codos, la reducción y derivación de los conductos también afectan

a dicho aumento. Estos elementos se tienen en cuenta y se traducen en longitud

equivalente con la ayuda de las tablas del anexo 5.2

A la suma de la pérdidas de carga, en todo el camino crítico, se le añade la

pérdida en difusión de los elementos terminales, que en el caso de los conductos de

impusión son los difusores. Para hallar la pérdida de carga total, consideramos un

coeficiente de seguridad del 10% que nos garantice el buen funcionamiento de la

instalación.

En el caso de los conductos de retorno el procedimiento es similar pero con

ciertas distinciones. Los elementos terminales de dichos circuitos son las rejillas,

encargadas de absorber el caudal de aire de retorno/extracción. Las rejillas están

distribuidas por la sala de manera uniforme y guardando distancias con los difusores

para evitar que absorban aire recién tratado. El caudal de aire de extracción viene dado

por la diferencia del caudal de impusión con el caudal de ventilación marcado por la

IDA correspondiente a el espacio a climatizar.

El procedimiento descrito anteriormente ha sido realizado para el transporte de

(34)

34

En las salas donde se ha instalado fancoil no son necesario conductos de

distribución a lo largo de la sala, ya que esta función la realiza directamente dicho

aparato. No obstante, sí que se han instalados dos UTA encargadas de suministrar un

aire auxiliar pretatado. En dichas salas se ha instalado también los conductos de

extracción. La proporción del caudal, que circula por ellos, es la misma que la del aire

auxiliar enviado.

El anexo 5.4. muestra dos ejemplos de tablas excel dedicadas al cálculo de

conductos de una sala. Este procedimiento se ha repetido para los distintos lugares en

donde es neceario transportar aire mediante conductos. No se han incluido en la

memoria por motivos de espacio.

5.

Elección de equipos y elementos terminales.

5.1.Climatizadores.

Los climatizadores son unidades que se sitúan en lugares alejados de las zonas a

climatizar, ya que generan mucho ruido y son voluminosos. Estos sistemas están

compuestos por dos ventiladores, uno de impulsión y otro de retorno, y por dos baterías,

una de frío y otra de calor, a la que se suministra el agua correpondiente gracias a la red

de tuberías. El principio de funcionamiento de los climatizadores reside en el

intercambio de energía que existe entre el agua y el aire.

Los climatizadores son fabricados por encargo según los requerimientos de

pérdida de carga de los ventiladores para el transporte del caudal de aire, y potencia

frigorífica y calorífica que necesitan paliar las baterías.

El fabricate que nos suministrará los climatizadores es TROX, al cual hay que

facilitarle las características recogidas en la siguiente tabla. Posteriormente se detalla el

(35)

35

Climatizador

Baterías

Potencia requerida (KW)

Ventiladores

Impulsión Retorno

Frigorífica Calorífica

Caudal

(m3/h)

Pérdida de

carga

(mmca)

Caudal

(m3/h)

Pérdida de

carga

(mmca)

CL1 59 6 10696 27,48 4705,6 23,79

CL2 64 12 13155 35,99 9420 36,04

CL3 10 3 2143 12,23 1558 8,4

CL4 5 2 1086 9,37 816 5,13

CL5 26 4 4818 15,59 2456,4 9,69

CL6 7 2 1390 11,59 985 6,36

CL7 12 3 2488 12,39 1813 7,97

CL8 12 3 2494 12,76 1819 8,75

CL9 30 6 6256 18,23 4501 15,05

CL10 9 2 1868 15,02 1373 9,39

CL11 24 4 4889 18,18 3539 13,99

CL12 26 7 5503 20,34 4018 14,87

CL13 9 1 1654 15,59 934 11,82

CL14 19 2 4028 19,25 3020 10,75

CL15 17 2 3555 19,4 2700 14,35

CL16 34 2 6924 21,86 4809 16,51

CL17 61 2 12501 29,97 8946 28,58

CL18 11 2 2300 13,6 1715 9,12

CL19 9 2 1879 13,81 1339 9,02

CL20 19 1 3870 19,04 2700 14,47

CL21 10 2 1939 13,09 1354 7,93

CL22 18 2 3570 17,16 2490 11,69

CL23 34 2 6936 19,14 4821 15,98

CL24 18 2 3760 14,36 2680 10,3

CL25 18 3 3759 15,54 2724 11,61

CL26 23 1 4841 16,83 3491 13,94

CL27 38 2 7805 26,15 5600 20,41

CL28 12 3 2596 14,74 1966 10,8

CL29 23 3 5028 20,65 3858 15,14

(36)

36

Climatizador

Baterías

Potencia requerida (KW) Ventiladores

Impulsión Retorno

Frigorífica Calorífica

Caudal

(m3/h)

Pérdida de

carga

(mmca)

Caudal

(m3/h)

Pérdida de

carga

(mmca)

CL31 13 2 2555 13,01 1790 8,85

CL32 68 4 13915 30,84 9955 24,52

CL33 6 1 1227 10,95 867 8,17

CL34 5 1 990 11,64 720 7,52

CL35 13 2 2834 17,85 2114 12,29

CL36 15 2 3192 14,95 2427 10,16

CL37 9 2 1783 14,9 1288 10,05

CL38 4 2 915 11,32 645 7,33

CL39 13 3 2649 17,79 1929 14

CL40 14 1 2890 19,43 2125 16,45

CL41 40 3 8231 23,65 5846 21,73

CL42 6 1 1248 15,59 888 10,96

CL43 14 2 2759 21,93 1904 16

CL44 25 2 5185 18,68 3700 14,62

CL45 21 3 4501 19,08 3331 15,72

CL46 19 2 3967 16,2 2797 12,36

CL47 70 5 13773 38,71 11658 50,55

CL48 70 5 13773 32,75 11658 43,97

CL49 11 2 2234 22,46 1559 16,32

CL50 3 1 659 13,87 479 10,63

CL51 3 1 607 12,52 427 9,8

CL52 8 2 1740 14,33 1245 10,13

CL53 10 2 1985 11,94 1445 9,08

CL54 4 1 771 8,71 546 5,47

CL55 13 2 2547 15,64 1782 9,9

CL56 16 5 3592 20,93 2827 19,57

CL57 16 2 3374 22,17 2564 18

CL58 18 2 3707 18,46 2582 13,52

CL59 52 4 10843 28,46 7828 25,59

(37)

37

Climatizador

Baterías

Potencia requerida (KW) Ventiladores

Frigorífica Calorífica

Impulsión Retorno

Caudal

(m3/h)

Pérdida de

carga

(mmca)

Caudal

(m3/h)

Pérdida de

carga

(mmca)

CL61 10 2 2014 12,18 1429 9,69

CL62 7 1 1380 10,59 975 7,52

CL63 4 1 913 11,74 643 7,56

CL64 8 2 1693 12,21 1243 6,82

CL65 9 2 1849 12,89 1309 7,06

CL66 16 2 3268 11,45 2323 9,36

CL67 6 1 1315 7,88 955 7,32

CL68 5 1 924 9,51 654 6,42

CL69 52 3 10694 26,92 7724 19,38

CL70 6 1 1193 11,52 833 8,21

CL71 20 2 3976 17,95 2761 14,26

CL72 14 2 2976 19,16 2121 15,46

CL73 15 3 3119 19,15 2354 14,47

CL74 20 1 4086 9,06 2871 13,25

CL75 28 3 6441 21,65 5766 21,96

CL76 48 2 11228 30,18 10553 27,2

CL77 48 2 11250 31,54 10575 33,05

CL78 16 2 3621 20,63 3306 20,35

CL79 28 3 6821 20,96 6371 16,7

CL80 17 2 3963 13,58 3513 9,9

CL81 21 2 4605 15,23 3525 11,57

Las cargas están calculadas en Kcal/h con la ayuda de las hojas de cálculo de cargas.

Para pasar de Kcal/ a W se multiplica por el factor de conversión 1.163.

(38)

38

Es la potencia que tiene de capacidad la batería de agua caliente para combatir las

condiciones de invierno. Dicha potencia viene dada por la siguiente expresión:

Potencia frigorífica.

Es la potencia que ha de tener la batería de agua fría que combate las cargas en

verano. Dicha potencia es la suma de la potencia sensible y latente de la zona a

climatizar, teniendo en cuenta las condiciones interiores y exteriores en verano.

La potencia sensible y latente es calculada de la siguiente forma:

Donde:

Qi Caudal de impusión.

Text, Tint Condición de temperatura absoluta exterior e interior.

Hext, Hint Condición de humedad absoluta extetior e interior.

Si dividimos la potencia sensible entre la latente tenemos una ecuación

con dos incógnitas que es una recta. Esta recta es la recta de carga de la

habitación, constituye el lugar geométrico de los puntos que cumplen las

condiciones de impulsión de la habitación. Dicha recta varía de una sala a otra

(39)

39

[1]

Caudal de impusión.

Para el cálculo del caudal de impusión nos ayudamos de la psicometría.

En primer lugar definimos el factor de by pass (FB) suponiendo que hay

un aire que hace intercambio combleto y otro no hace nada. En nuestro caso

consideramos un FB del 15%. El gráficamente sería así:

[1].

La carga sensible efectiva de la habitación (CSEH), viene dada por la suma de la

carga sensible de la habitación más la suministrada por la potencia de la batería.

(40)

40

De manera análoga se calcula la carga latente efectiva de la habitación (CLEH),

pero en lugar de las emperaturas utilizamos las humedades relativas.

Se define entonces:

Esto nos proporcionará una recta de carga efectiva (RCE). El punto intersección

de la recta con la curva de saturación (punto a) nos dará el caudal de impulsión.

=

El caudal de extracción se calcula como la resta de el caudal de impulsión y el

caudal de ventilación requerido en la sala.

Ventiladores.

Los ventiladores que forman parte de los climatizadores han de ser capaces de

(41)

41

5.2. Fancoils.

Los fancoils es el caso más frecuente de los sitemas todo agua. A estos equipos

se le envía agua fría y caliente mediante la red de tuberías. Estos aparatos están

formados por baterías de agua y un ventilador encargados de alcanzar la temperatura del

local. Los fancoils están situados en el falso techo, y se han colocado en las salas

destinadas a oficinas, biblioteca, u espacios similares. En algunas de dichas zonas se ha

instalado varios fancoils debido a que son de mayor tamaño, y la cargas a combatir

superiores.

Se ha elegido fancoils de cuatro tubos. En la central se produce simultáneamente

agua caliente y agua fría, las cuales se envían por circuitos totalmente independientes.

A los fancoils se le suministra además un caudal de aire auxiliar através de

conductos de aire. Dicho aire pretatado proviene de dos UTA, una situada en la planta

sótano, y la otra situada en las cubiertas. El dimensionamiento de dichos conductos ha

sido explicado previamente.

Se ha empleado el catálogo proporcionado por termoven de equipos de

climatización para la elección de los equipos de fancoil.

Identificación en el plano

Nº de Fancoils/sala

Potencia frigorífica (W)

Potencia calorífica(W)

Modelo Catálogo

F1 1 1784 1746 FCS-30

F2 1 4121 2515 FCS-50

F3 1 2778 1609 FCS-30

F4 1 4676 2521 FCS-50

F5 1 4553 2716 FCS-50

F6 1 2185 1177 FCS-30

F7 1 3192 1425 FCS-50

F8 1 2884 1384 FCS-30

F9 1 2417 1494 FCS-30

(42)

42 Identificación

en el plano

Nº de Fancoils/sala

Potencia frigorífica (W)

Potencia calorífica(W)

Modelo Catálogo

F11 1 2963 1640 FCS-50

F12 1 4483 2537 FCS-80

F13 1 5822 3164 FCS-90

F14 1 5773 2453 FCS-90

F15 1 6193 1895 FCS-90

F16 3 3546 734 FCS-50

F17 1 1922 709 FCS-30

F18 1 1860 699 FCS-30

F19 3 5489 601 FCS-90

F20 1 1277 647 FCS-30

F21 1 1525 762 FCS-30

F22 1 1268 687 FCS-30

F23 1 1751 780 FCS-30

F24 1 1300 687 FCS-30

F25 1 1720 770 FCS-30

F26 1 5149 1530 FCS-90

F27 1 4241 414 FCS-50

F28 1 1499 761 FCS-30

F29 2 3858 978 FCS-50

F30 1 3672 945 FCS-50

F31 2 3376 1145 FCS-50

F32 1 3710 956 FCS-50

F33 3 3192 672 FCS-50

F34 1 1517 958 FCS-30

F35 1 1860 770 FCS-30

F36 1 1419 699 FCS-30

F37 1 1860 770 FCS-30

F38 1 1435 703 FCS-30

F39 1 1857 769 FCS-30

F40 1 2791 1414 FCS-30

(43)

43 Identificación

en el plano

Nº de Fancoils/sala

Potencia frigorífica (W)

Potencia calorífica(W)

Modelo Catálogo

F42 1 816 862 FCS-30

F43 1 1391 930 FCS-30

F44 1 1703 1216 FCS-30

F45 1 3966 1384 FCS-50

F46 1 4340 1407 FCS-50

F47 1 1474 1133 FCS-30

F48 1 1367 924 FCS-30

F49 2 4363 875 FCS-50

F50 20 2852 89 FCS-30

F51 1 2742 719 FCS-30

F52 1 5464 1049 FCS-90

F53 1 2726 720 FCS-30

F54 1 2912 920 FCS-50

F55 1 2259 1161 FCS-30

F56 1 3091 1318 FCS-50

F57 1 2671 1066 FCS-30

F58 1 2671 1066 FCS-30

F59 1 2289 951 FCS-30

F60 4 4581 882 FCS-80

F61 1 3929 1259 FCS-50

F62 3 2440 434 FCS-30

F63 1 3929 1259 FCS-50

F64 1 3017 1329 FCS-50

F65 1 2076 856 FCS-30

F66 1 2076 856 FCS-30

F67 1 2076 856 FCS-30

F68 1 2076 856 FCS-30

F69 1 1380 414 FCS-30

F70 6 2465 69 FCS-30

F71 8 3241 174 FCS-50

(44)

44 Identificación

en el plano

Nº de Fancoils/sala

Potencia frigorífica (W)

Potencia calorífica(W)

Modelo Catálogo

F73 1 2022 530 FCS-30

F74 1 2022 530 FCS-30

F75 1 2022 530 FCS-30

F76 1 2022 530 FCS-30

F77 1 2022 530 FCS-30

F78 1 2022 530 FCS-30

F79 1 2022 530 FCS-30

F80 1 2022 530 FCS-30

F81 1 2022 530 FCS-30

F82 1 2022 530 FCS-30

F83 1 2022 530 FCS-30

F84 1 2022 414 FCS-30

F85 1 2022 414 FCS-30

F86 1 2022 414 FCS-30

F87 1 2022 414 FCS-30

F88 1 2022 414 FCS-30

F89 1 2022 414 FCS-30

F90 1 2022 414 FCS-30

F91 1 2022 414 FCS-30

F92 1 2022 414 FCS-30

F93 1 2022 414 FCS-30

F94 1 2022 414 FCS-30

F95 2 3892 679 FCS-50

F96 1 1803 645 FCS-30

F97 1 3445 1403 FCS-50

F98 1 1474 1019 FCS-30

F99 1 1384 798 FCS-30

F100 1 1384 798 FCS-30

F101 1 1384 798 FCS-30

F102 1 4388 867 FCS-50

(45)

45

5.3.Sistemas frigoríficos

Los grupos frigoríficos se encargan de suministrar el agua fría necesaria para

abastecer a los equipos de climatización.

Para la elección de los equipos frigoríficos se ha de calcular la potencia

necesaria en el momento más crítico en verano. Esto no es equivalente a decir que es la

suma de las cargas de todas las salas en su momento más crítico, ya que dicho momento

difiere de una sala a otra debido fundamentalmente a la orientación de cada habitación.

Se ha realizado el cálculo de cargas total en verano considerando el edificio

como una sala gigante, teniendo en enta todos los elementos de transmisión que

influyen en dicho cálculo. Se ha obtenido un total de 2062kW.

Para satisfacer dicha potencia se ha seleccionados dos equipos frigoríficos del

fabricante INTARCON, en concreto el modelo UKV-NG 463. Dichos grupos estarán

situados en la cubierta, cerca de la zona de bombeo.

5.4.Calderas.

La caldera se intalará también en la cubierta. Ha de ser capaz de combatir las

cargas en invierno en el momento más crítico, aportando agua caliente a los distintos

equipos de climatización. Esta vez dicho momento sí que equivale a la suma de las

cargas de cada sala en su intante más crítico, siendo en total 315kW. Se elegirá el

modelo Varblokeco de la marca ygnis, con la potencia requerida.

5.5. Elementos terminales: Difusores y Rejillas.

Como hemos mencionado previamente, los difusores se colocarán en aquellas

salas en donde en aire proviene directamente de un climatizador. El número de difusores

depende del caudal que se debe suministrar a la sala. En cuanto a las rejillas, hemos

(46)

46

[2].

En primer lugar hemos de definir el nivel sonoro para el interior. Como se trata

de un museo, el valor máximo de presión sonora es de 40 db.

La siguiente tabla recoge el número de difusores y rejillas que se han colocado

en cada sala y el caudal de aire que ha de circular por cada difusor/rejilla. En funcion de

dicho caudal, hemos elegido los elementos terminales correpondientes con la ayuda del

cátalogo de TROX techik de los anexos 6 y 7. Encontramos en dicho catálogo, la

pérdida de carga que supone cada elemeno terminal, y hemos de garantizar que no se

supera nuestro límite de 40db.

Elementos Terminales Difusores Rejillas

Sala

Caudal (m3/h)

Nº difusores

Caudal (m3/h)

Nº rejillas

A1 - - 90 1

A2 - - 180 1

A3 - - 180 1

A4 - - 135 1

A5 - - 225 1

A6 - - 135 1

A7 509 21 471 10

A8 - - 225 1

A9 - - 180 1

A10 - - 135 1

(47)

47

Elementos Terminales Difusores Rejillas

Sala

Caudal (m3/h)

Nº difusores

Caudal (m3/h)

Nº rejillas

A12 429 5 779 2

A13 543 2 816 1

A14 - - 450 1

A15 535 9 491 5

A16 463 3 493 2

A17 - - 180 1

A18 498 5 604 3

A19 499 5 606 3

A20 521 12 563 8

A21 467 4 458 3

A22 489 10 590 6

A23 500 11 574 7

A24 - - 270 1

A25 - - 360 1

A26 - - 360 1

A27 - - 540 1

B1 551 3 467 2

B2 504 8 503 6

B3 508 7 540 5

B4 - - 518,4 3

B5 495 14 601 8

B6 500 25 639 14

B7 460 5 572 3

B8 470 4 446 3

B9 484 8 540 5

B10 485 4 451 3

B11 510 7 498 5

B12 495 14 603 8

(48)

48

Elementos Terminales Difusores Rejillas

Sala

Caudal (m3/h)

Nº difusores

Caudal (m3/h)

Nº rejillas

B14 470 8 454 6

B15 484 10 582 6

B16 488 16 560 10

B17 519 5 655 3

C1 503 10 482 8

C2 514 9 575 6

C3 511 5 597 3

C4 497 28 711 14

C5 409 3 434 2

C6 495 2 720 1

C7 472 6 705 3

C8 532 6 607 4

C9 - - 135 1

C10 - - 135 1

C11 446 4 644 2

C12 458 2 645 1

C13 530 5 482 4

C14 482 6 708 3

C15 514 16 585 10

C16 416 3 444 2

C17 552 5 635 3

C18 519 10 617 6

C19 500 9 476 7

C20 496 8 466 6

C21 510 27 833 14

C22 510 27 833 14

G1 447 5 520 3

G2 330 2 479 1

(49)

49

Elementos Terminales Difusores Rejillas

Sala

Caudal (m3/h)

Nº difusores

Caudal (m3/h)

Nº rejillas

G4 435 4 623 2

G5 496 4 482 3

G6 386 2 546 1

G7 509 5 594 3

D1 513 7 471 6

D2 482 7 513 5

D3 530 7 516 5

D4 493 22 559 14

D5 398 3 418 2

D6 504 4 476 3

D7 460 3 488 2

D8 457 2 643 1

D9 423 4 622 2

D10 462 4 655 2

D11 467 7 465 5

D12 438 3 478 2

D13 462 2 654 1

D14 486 22 552 14

D15 398 3 417 2

D16 497 8 460 6

D17 496 6 530 4

D18 520 6 589 4

E1 681 6 479 4

E2 - - 1215 3

E3 495 13 577 10

E4 - - 90 1

E5 - - 90 1

E6 - - 90 1

(50)

50

Elementos Terminales Difusores Rejillas

Sala

Caudal (m3/h)

Nº difusores

Caudal (m3/h)

Nº rejillas

E8 - - 90 1

E9 - - 135 1

E10 - - 360 1

E11 - - 315 1

E12 - - 90 1

E13 510 22 704 15

E14 - - 540 1

E15 - - 270 1

E16 - - 450 1

E17 - - 270 1

E18 511 22 705 15

E19 517 7 472 7

E20 - - 225 3

E21 - - 90 1

E22 - - 135 1

E23 - - 90 1

E24 - - 135 1

E25 - - 90 1

E26 - - 135 1

E27 - - 180 1

E28 - - 225 1

E29 - - 45 2

E30 - - 90 1

E31 - - 90 1

E32 - - 270 1

E33 - - 315 1

E34 - - 90 1

E35 - - 90 1

(51)

51

Elementos Terminales Difusores Rejillas

Sala

Caudal (m3/h)

Nº difusores

Caudal (m3/h)

Nº rejillas

F1 487 14 579 11

F2 495 8 586 6

F3 512 9 588 6

F4 - - 5400 1

F5 - - 180 1

F6 - - 315 20

F7 - - 180 1

F8 - - 180 1

F9 - - 135 1

F10 - - 180 1

F11 - - 135 1

F12 - - 135 1

F13 - - 135 1

F14 - - 1080 4

F15 - - 225 1

F16 - - 450 3

F17 - - 225 1

F18 - - 180 1

F19 - - 135 1

F20 - - 135 1

F21 - - 135 1

F22 - - 135 1

F23 - - 90 1

F24 - - 945 6

F25 - - 1575 8

F26 - - 135 1

F27 - - 135 1

F28 - - 135 1

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